Las amputaciones podrían ser un problema menor en el futuro gracias a una nueva generación de prótesis que permitirán a sus usuarios alcanzar objetos sin tener que pensar en ello, justo como ocurre con una mano real.

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Hasta el momento, los principales avances en este campo consistían en conectar artificialmente -mediante electrodos o cables- el cerebro con las partes del cuerpo inhábiles. Sin embargo, un grupo de ingenieros biomédicos de la Universidad de Newcastle, Reino Unido, han tenido una idea mejor: una mano biónica equipada con un sensor óptico que fotografía los objetos que tiene delante, evalúa su forma y tamaño, y a partir de ahí decide cómo debe actuar.

Como explica Kianoush Nazarpour, profesor de Ingeniería Biomédica en esta universidad del norte de Inglaterra, "los miembros prostéticos han cambiado muy poco en los últimos 100 años, el diseño es mucho mejor y los materiales son más ligeros y más duraderos, pero todavía funcionan de la misma manera".

Estas nuevas prótesis logran evitar a sus usuarios tener que mirar prolongadamente el objeto para estimular eléctricamente los músculos del brazo y desencadenar un movimiento. Simplemente, la propia mano observa el objeto y reacciona instantáneamente y con fluidez.

Algunos amputados del Freeman Hospital de Newcastle ya han podido probar este sistema, cuyos resultados han aparecido esta semana en el Journal of Neural Engineering.

"Al igual que ocurre con una mano real, el usuario puede llegar y recoger una taza o una galleta solamente con un rápido vistazo en la dirección correcta", explica Nazarpour. "La capacidad de respuesta ha sido uno de los principales obstáculos para las extremidades artificiales", explica. Esto se debe a que muchos amputados siguen teniendo como punto de referencia su brazo sano, por lo que las prótesis siempre les parecerán lentas y engorrosas en comparación.

Las manos prostéticas que se emplean actualmente requieren de concentración y bastante tiempo de práctica hasta que son dominadas de una forma funcional. Ese periodo de aprendizaje ha sido acortado mediante el uso de redes neuronales -en las que se basa la inteligencia artificial- para enseñar a la mano prostética a reconocer los distintos objetos.

Así funciona

"Mostramos al ordenador una imagen de, por ejemplo, un palo", explica Ghazal Ghazaei, doctoranda en la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Electrónica y co-autora del estudio. "Pero no sólo una imagen, sino muchas imágenes del mismo palo desde diferentes ángulos y orientaciones, incluso con diferentes luces y contra diferentes fondos y, eventualmente, la computadora aprende lo que necesita para agarrar ese palo", explica.

Así, además de los palos agruparon otros objetos para enseñar a la mano cuatro agarres básicos: coger una taza, coger el mando a distancia, pellizcar con pulgar e índice y finalmente, coger algo con el pulgar y los dedos, lo que estos ingenieros llaman "trípode".  

Lo que hace la cámara al ver el objeto es escoger la mejor de esas cuatro formas de agarrarlo y, en cuestión de milisegundos, enviar una señal a la mano para que la ejecute.

Sin embargo, sus autores han anunciado que la mano no es nada definitivo, sino un primer paso hacia una mano biónica plenamente conectada, capaz de detectar presión y temperatura y poder enviar esa información al cerebro.